Результат интеллектуальной деятельности: Способ снижения прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм

Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии, и может быть использовано для снижения прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм и найти применение в экспериментальной медицине и клинической практике.

Ультрафиолетовое облучение, являясь прооксидантным фактором, способствует активации процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях снижения активности компонентов антиоксидантной защиты, что приводит к формированию в организме окислительного стресса, для коррекции которого используют вещества, обладающие широким спектром антиокислительного действия. Известны способы повышения антиоксидантного статуса теплокровного организма в условиях воздействия прооксидантных факторов введением синтетических препаратов антиоксидантного действия - дибунола, токоферола ацетата [1, Машковский М.Д., Лекарственные средства, 2010], эмоксипина [2, Доровских В.А., Антиоксиданты в профилактике и коррекции холодового стресса, 2000], мексидола [3, Степанова М.С., автореф. дис. канд. биол. наук, 2009]. Недостатком этих способов является необходимость применения фармакологических препаратов синтетического происхождения, имеющих ряд побочных и токсических эффектов и относительно высокую себестоимость.

Известны также способ коррекции окислительного стресса при критических состояниях применением препарата церулоплазмин (внутривенные инфузии в дозе 500-1000 мг/сут) в течение 4-6 дней в комплексе с традиционной терапией, препарата лапрот на основе лактоферрина человека (инфузионная терапия в дозе 50-100 мг/сутки, курсовая доза 250-1000 мг) [4, Осипова Н.А. и соавт., Общая реаниматология, 2008, Вып. IV]; способ повышения адаптационных возможностей организма в условиях ультрафиолетового облучения, базируемый на снижении содержания продуктов пероксидации, внутримышечным введением арабиногалактана [5, патент РФ №2616504]; способ коррекции окислительного стресса при профилактике и лечении железодефицитной анемии телят в условиях хронического инкорпорированного облучения, включающий внутримышечное введение комплексного железодекстранового препарата ферранимал-75М на 5-й день жизни теленка, в дозе 3 мл, одновременно с внутримышечной инъекцией препарата гидропептон в дозе 10 мл [6, патент РФ №2535086]. Недостатками способов являются обязательное соблюдение требований, предъявляемых к лекарственным формам для инъекций (стерильность, апирогенность, отсутствие механических примесей, стабильность при изготовлении и хранении); опасность внесения инфекции через инъекционные системы (гепатит, ВИЧ-инфекция и др.); опасность эмболии вследствие попадания твердых частиц или пузырьков воздуха; болезненность инъекционного способа введения лекарственных средств; наличие специальных инструментов (шприц, система для вливания и др.) и определенной квалификации медицинского персонала.

Известны способы лечения гнойно-воспалительных заболеваний и термических ожогов с использованием мази, содержащей (вес.ч.) пчелиный воск (10-300), сосновую смолу (10-300), оливковое масло (300-600), свиной жир (100-300) [7, патент РФ №2165754], и мази, содержащей нутряной свиной жир (97 мас. %), дигидрокверцетин (3 мас. %) [8, патент РФ №2405536]. Недостатками вышеуказанных способов являются малодоступность и дороговизна пчелиного воска, сосновой смолы, оливкового масла, неоднократная термическая обработка животного жира (переплавка свиного сала) и неоднократное нагревание смеси ингредиентов при изготовлении мази, сопряженное с разрушением биологически активных компонентов и снижением их фармакологической активности.

Известны также способ коррекции процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) биомембран в условиях ультрафиолетового облучения введением настоя травы звездчатки [9, патент РФ №2550016], недостатком которого является ограничение длительности и условий хранения настоя (готовые настои хранятся не более 3-4 дней при температуре 0° - +2°С [10, Макарова В.Г., Рецептура, 2004]); способ коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения, включающий ежедневное пероральное введение лабораторным животным настоя травы вьюнка полевого из расчета 5 мл/кг массы за 20 минут до воздействия ультрафиолетовых лучей в течение 6 дней [11, патент РФ №2619875]. Данное техническое решение взято нами за прототип.

Технической проблемой, решаемой данным изобретением, является расширение арсенала средств для осуществления более простого и эффективного способа снижения прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм в условиях повышения фармакологического (антиоксидантного) эффекта и уменьшения себестоимости целевого продукта путем получения мягкой лекарственной формы на основе доступного отечественного сырья, устойчивой при хранении в сравнении с жидкими лекарственными формами, не требующей сложного технического оборудования при изготовлении и удобной в применении.

Проблема решена путем разработки нового способа снижения прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм наружным применением мази травы вьюнка полевого (Convolvulus arvensis L.). Вьюнок полевой широко распространен на территории России, содержит большой спектр биологически активных веществ (гликозиды, витамины С, Е, флавоноиды, сапонины, ферменты, кумарины, белки) [12, Симонова Н.В. и соавт., Лекарственные растения Амурской области, 2016]. Сырье, используемое для изготовления, доступно, технология получения рентабельна, спектр применения широк.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе снижения прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм, включающем ежедневное в течение 6 дней введение лабораторным животным лекарственного средства на основе вьюнка полевого за 20 минут до воздействия ультрафиолетовых лучей, животным наружно применяют мазь, полученную путем смешивания 10 г измельченной травы вьюнка полевого и расплавленного на водяной бане вазелина, добавленного до 100 г, которую наносили один раз в сутки на облучаемую поверхность слоем 0,5 мм.

Осуществление способа. Экспериментальным животным (крысам), находящимся в стандартных условиях вивария, за 20 минут до облучения в ультрафиолетовой камере [13, патент РФ №2348079] ежедневно в течение 6 дней наружно применяют мазь травы вьюнка полевого на вазелиновой основе, полученную путем смешивания 10 г измельченной травы вьюнка полевого и расплавленного на водяной бане вазелина, добавленного до 100 г, и наносимую один раз в сутки слоем 0,5 мм на облучаемую поверхность. На 7-й день эксперимента животные забивались путем декапитации.

Приготовление мази травы вьюнка полевого. Мазь травы вьюнка полевого получали методом механического измельчения в высокоинтенсивных шаровых мельницах травы вьюнка полевого с последующим добавлением в расплавленный на водяной бане и процеженный через фильтр вазелин. Смешивание 10 г измельченной травы вьюнка полевого и вазелина, добавленного до 100 г, производили при постоянном перемешивании. Далее мазь охлаждали, разливали в стеклянные емкости. При комнатной температуре мазь представляет собой однородную массу пластичной консистенции бледно-желтого цвета. В воде не растворяется.

Результаты учитывались по соотношению содержания продуктов ПОЛ (гидроперекисей липидов, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида), основных компонентов антиоксидантной системы (АОС) - церулоплазмина, витамина Е, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, каталазы - в плазме крови крыс экспериментальной группы в сравнении с животными интактной, контрольной групп и группы-прототипа, обработаны стандартными параметрическими методами с использованием t-критерия Стьюдента.

Способ позволил обеспечить снижение прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм, базируемое на уменьшении содержания продуктов пероксидации в организме облучаемых крыс и увеличении активности антиоксидантной системы, в условиях повышения фармакологического (антиоксидантного) эффекта и уменьшения себестоимости целевого продукта путем использования мягкой лекарственной формы на основе доступного отечественного сырья, не требующей сложного технического оборудования при изготовлении, удобной в применении и устойчивой при хранении в сравнении с прототипом.

Исследовано содержание продуктов ПОЛ в плазме крови крыс интактной, контрольной групп, группы-прототипа и экспериментальных животных на 7 день эксперимента (таблица 1). В результате проведенных исследований содержание гидроперекисей липидов в крови контрольных (облучаемых) животных достоверно выше на 18,6% относительно интактных крыс (р<0,01), диеновых конъюгатов - на 13,7% (р<0,01), малонового диальдегида - на 41,7% (р<0,01), что свидетельствует о повышении интенсивности процессов пероксидации в условиях ежедневного УФО на 7 день эксперимента.

Уровень гидроперекисей липидов в плазме крови крыс, получавших на фоне облучения мазь травы вьюнка, достоверно ниже на 10,9%, чем в контрольной (облучаемой) группе животных (р<0,01), диеновых конъюгатов - на 8,0% (р<0,05), малонового диальдегида - на 15,7% (р<0,05). Сравнивая результаты исследований содержания продуктов ПОЛ в крови животных экспериментальной группы с прототипом, можно констатировать, что предлагаемый способ оказывает более выраженное влияние на стабилизацию процессов пероксидации: уровень гидроперекисей липидов в плазме крови экспериментальных животных относительно крыс группы-прототипа на 3,2% ниже, диеновых конъюгатов - на 3,0%, малонового диальдегида - на 6,6%.

Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных; ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных

Повышение интенсивности процессов ПОЛ биомембран в условиях ультрафиолетового облучения сопровождается снижением активности компонентов АОС в крови облучаемых животных в сравнении с интактными крысами (таблица 2): уровень церулоплазмина в крови контрольных (облучаемых) животных ниже на 14,2% (р<0,01), витамина Е - на 17,0% (р<0,01).

В крови экспериментальных животных содержание церулоплазмина достоверно выше на 12,9% по сравнению с контрольной группой крыс (р<0,05), уровень витамина Е - на 13,0% (р<0,05). Сравнительная оценка результатов исследования активности компонентов АОС в крови животных экспериментальной группы и группы-прототипа показывает более выраженное повышение антиоксидантного статуса в условиях аппликационного воздействия травы вьюнка (содержание церулоплазмина выше на 3,3%, витамина Е - на 2,0%).

Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных; ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных

Активность ферментов АОС при ультрафиолетовом облучении изменяется соответственно характеру вариабельности основных компонентов к концу опыта (таблица 3): активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в крови контрольных крыс ниже относительно интактной группы на 11,2% (р<0,05), каталазы - на 15,3% (р<0,01).

Активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в крови экспериментальной группы животных достоверно выше на 10,0% по сравнению с контролем (р<0,05), каталазы - на 15,4% (р<0,05). Сравнительная эффективность аппликационной формы и пероральной формы (прототип) фитосредства свидетельствует о преобладающем активирующем влиянии на состояние антиоксидантной системы у заявленного способа.

Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных; ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных

Таким образом, экспериментально установлено стабилизирующее действие аппликационной формы травы вьюнка на процессы перекисного окисления липидов биомембран в условиях ультрафиолетового облучения, основанное на снижении содержания продуктов пероксидации и увеличении активности основных компонентов АОС в крови облучаемых животных, что дает основание рекомендовать мазь к применению для снижения прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм.

В целом, базируясь на полученных экспериментальных результатах, предложенный способ (наружное применение мази травы вьюнка) обеспечивает снижение содержания продуктов пероксидации в условиях прооксидантного воздействия ультрафиолетового облучения на организм в сравнении с прототипом, проявляя более выраженный фармакологический (антиоксидантный) эффект.

Технический результат использования изобретения заключается в применении мягкой лекарственной формы на основе доступного отечественного сырья, не требующей сложного технического оборудования при изготовлении, снижающей себестоимость целевого продукта, удобной в применении и устойчивой при хранении в сравнении с прототипом в условиях наружного введения мази травы вьюнка полевого, обладающей антиоксидантной активностью.

Источники информации

1. Машковский М.Д. Лекарственные средства: пособие для врачей. - М.: Медицина, 2010. - 685 с.

2. Доровских В.А., Бородин Е.А., Целуйко С.С. Антиоксиданты в профилактике и коррекции холодового стресса. - Благовещенск, 2000. - 183 с.

3. Степанова М.С. Коррекция окислительного стресса мозга с помощью природных и синтетических антиоксидантов: автореф. дис. канд. биол. наук. - Москва, 2009. - 24 с.

4. Осипова Н.А., Эделева Н.В., Якубовская Р.И., Немцова Е.Р., Чиссов В.И. Окислительный стресс при критических состояниях и его коррекция // Общая реаниматология. - 2008. - №IV (2). - С. 98-102.

5. Доровских В.А., Симонова Н.В., Ли О.Н., Штарберг М.А., Переверзев Д.И. Способ повышения адаптационных возможностей организма в условиях ультрафиолетового облучения. - Патент РФ №2616504.

6. Содбоев Ц.Ц., Антипов А.А., Дельцов А.А. Способ коррекции окислительного стресса при профилактике и лечении железодефицитной анемии телят в условиях хронического инкорпорированного облучения. - Патент РФ на изобретение №2535086. - Опубликовано: 10.12.2014.

7. Мчедлидзе Т.Ш. Мазь для лечения гнойно-воспалительных заболеваний, ожогов, воспалительных заболеваний суставов, трофических язв и длительно незаживающих ран, способ ее приготовления и способ лечения. - Патент РФ №2165754. - Опубликовано: 27.04.2001.

8. Игуменьщева В.В., Малышкина Н.А., Щукина О.Г., Юшков Г.Г. Мазь для лечения термических ожогов и способ лечения с ее использованием. - Патент РФ на изобретение №2405536. - Опубликовано: 10.12.2010.

9. Симонова Н.В., Доровских В.А., Ли О.Н., Анохина Р.А., Доровских В.Ю. Способ коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях ультрафиолетового облучения. - Патент РФ №2550016. - Опубликовано: 27.01.2015.

10. Макарова В.Г. Рецептура: учебное пособие. - М.: ОАО Издательство «Медицина», 2004. - 128 с.

11. Доровских В.А., Симонова Н.В., Юртаева Е.Ю., Штарберг М.А., Доровских В.Ю. Способ коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения. - Патент РФ №2619875.

12. Симонова Н.В., Доровских В.А., Анохина Р.А. Лекарственные растения Амурской области: учебное пособие. - Благовещенск, 2016. - 266 с.

13. Доровских В.А., Симонова Н.В. Способ и устройство для экспериментального моделирования активации процессов перекисного окисления липидов биологических мембран. - Патент РФ на изобретение №2348079. - Опубликовано: 27.02.2009, Бюл. №6.